Pomiar właściwości cieplnych materiałów budowlanych przy zastosowaniu różnej aparatury pomiarowej – analiza wyników

• Autorzy: Zastawna-Rumin A. , Nowak K.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2015.89

Warianty tytułu

EN

Measurement of thermal properties of building materials through the use of different measuring equipment - analysis of results

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem artykułu jest weryfikacja parametrów termicznych materiałów budowlanych otrzymanych przy użyciu dwóch różnych metod pomiarowych. Metody pomiarowe parametrów termicznych można podzielić na dwie zasadnicze grupy: metody stacjonarne (realizowane przy ustalonym strumieniu cieplnym) oraz metody niestacjonarne (realizowane przy nieustalonym strumieniu cieplnym). W artykule analizowano możliwość prowadzenia stosunkowo szybkich badań przy użyciu urządzenia przenośnego, którego działanie oparte jest na metodzie dynamicznej. Wyniki porównywano do wartości otrzymanych z pomiarów wykonanych metodą stacjonarną w bardzo dokładnym i rekomendowanym aparacie płytowy. Badaniom poddano próbki popularnie stosowanych materiałów dociepleniowych tj.: sztywnej pianki poliuretanowej, styropianu i wełny mineralnej (mat miękkich oraz twardych płyt) o grubościach 4 – 6 cm i 10cm. Analizowano także możliwość stosowania różnych rodzajów sond pomiarowych, które współpracują z urządzeniem przenośnym. Dużą zaletą urządzenia przenośnego jest możliwość jego użycia podczas badań polowych. Niestety przeprowadzona analiza wykazała, że w przypadku materiałów termoizolacyjnych dokładność tej metody można uznać za wysoką jedynie w przypadku warstw o grubości 10 cm. W przypadku cieńszych warstw materiału (ok.5 cm) uzyskane wyniki mogą być obarczone znacznym błędem. Na podstawie przeprowadzonych badań dla wąskiego zakresu materiałów termoizolacyjnych zaobserwowano, iż wyniki uzyskane z pomiarów wykonanych przy użyciu przyrządu Isomet są w większości przypadków wynikami zawyżonymi (w porównaniu z wynikami otrzymanymi z pomiarów w aparacie płytowym jak i wartościami zawartymi w specyfikacji producenta).

EN

The aim of the article is to verify the thermal parameters of building materials obtained by using two different methods. Methods for measuring thermal performance of building materials can be divided into two main groups: stationary methods (implemented with a fixed heat flux) and the non-stationary methods (implemented with the transient heat flux). The article contains an analysis of opportunities for relatively rapid tests using a mobile device, which operation is based on a dynamic method. The results are compared to the values obtained from measurements in a very accurate and recommended instrument for measuring thermal conductivity. Measurements were carried out on samples commonly used insulation materials such as .: rigid polyurethane foam, polystyrene and mineral wool (mat soft and hard boards) having thicknesses of 4 - 6 cm and 10 cm. Article also examines the possibility of using different types of sensors that work with the mobile device. The big advantage of the mobile device is that it can be used in field tests. Unfortunately, the analysis showed that in case of thermal insulation materials accuracy of this method can be considered high only for layers with a thickness of 10 cm. In case of lesser thickness of insulation (5 cm) obtained measurement results may be subjected to considerable error. Based on the survey for a narrow range of thermal insulation materials it was observed that the results obtained from measurements made using the instrument Isomet are in most cases overestimated, compared to both the research on the heat flow meter and these contained in the manufacturer's specifications.

Słowa kluczowe

PL

materiał budowlany; właściwości cieplne; metoda badań; aparatura badawcza; przepływ ciepła; aparat płytowy; przewodność cieplna; urządzenie przenośne

EN

building material; thermal properties; test method; test equipment; heat flow; heat flow meter; thermal conductivity; portable device

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture
• Rocznik: 2015
• Tom: z. 62, nr 2
• Strony: 603--610
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Zastawna-Rumin A.

• Politechnika Krakowska

autor

Nowak K.

• Politechnika Krakowska

Bibliografia

• [1] E. Radziszewska – Zielina, Analiza porównawcza parametrów materiałów termoizolacyjnych mających zastosowanie jako termoizolacja ścian zewnętrznych, Przegląd budowlany 4/2009
• [2] C. Oleśkowicz–Popiel, J. Wojtkowiak, Eksperymenty w wymianie ciepła, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2004
• [3] W. Miękina, S. Chudzik, Pomiary parametrów cieplnych materiałów termoizolacyjnych – przyrządy i metody, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2004.
• [4] J. A. Pogorzelski, Fizyka cieplna budowli, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1976.
• [5] T. Kisilewicz, A. Wróbel, Diagnostyka termowizyjna przegród w niestacjonarnych warunkach brzegowych. Fizyka budowli w teorii i praktyce, Czasopismo Naukowe tom IV, Politechnika Łódzka, Łódź 2009.
• [6] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie z dnia 12 kwietnia 2002 r. (Dz.U. Nr 75, poz. 690) ze późniejszymi zmianami.
• [7] Instrukcja do urządzenia FOX 314
• [8] Instrukcja do urządzenia ISOMET 2114
• [9] G. Desogus, S. Mura, R. Ricciu, Comparing different approaches to in situ measurement of building components thermal resistance, Energy and Buildings 43(2011) 2613–2620.
• [10] V. Gori, C. A. Elwell, C. Scott, C. Rye, R. Lowe, T. Oreszczyn, Inferring the thermal resistance and effective thermal mass of a wall using frequent temperature and heat flux measurements Energy and Buildings 78 (2014) 10–16.
• [11] P. J. Bjørn, Traditional state-of-the-art and future thermal building insulation materials and solutions – Properties, requirements and possibilities, Energy and Buildings 43 (2011) 2549–2563.
• [12] H. Garbaliństka, M. Bochenek, Izolacyjność termiczna a akumulacyjność cieplna materiałów ściennych, Czasopismo Techniczne 2011. Zeszyt 11 :89 – 96.
• [13] M. Sobolewski, K. Prekiel. Możliwości badawcze materiałów izolacyjnych w aparacie płytowym na przykładzie polistyrenu ekstradowanego. Czasopismo Techniczne Zeszyt 2012. 3: 388 – 394.
• [14] L. Żabski, J. Papiński Pianki PIR – nowy typ izolacji typu sztywna pianka poliuretanowa, Izolacje 6 2012 (167.
• [15] M. Rutowicz, Wykonanie izolacji cieplnych z pianki poliuretanowej, Materiały Budowlane 7/2012
• [16] P. Cieślewicz, Nowoczesne termoizolacje przyszłości, Materiały Budowlane, 5/2012